Beregning av solbatteri og batterier, solenergisentral

Opprettet: 19. desember 2019

Svært ofte, når de søker om valg av utstyr eller når de velger et solkraftverk, stiller kundene spørsmålet: Hvordan beregne kraft og antall solcellepaneler og batterier og hvilken kraft de skal velge et solkraftverk. I denne artikkelen vil vi prøve å håndtere dette problemet, og jeg vil prøve å forklare på enkelt språk, uten å gå i detaljer, hvordan du gjør dette.

Først og fremst må du finne ut hvor mye strøm du bruker per dag., dette kan gjøres ved å ta den gjennomsnittlige månedlige avlesningen av strømmåleren og dele den med 30 dager. Så vi får gjennomsnittlig forbruk per dag. For eksempel er den sosiale normen i RO for to personer 234kW, som er omtrent 8kWh strøm per dag. Følgelig trenger vi solcellepaneler for å generere samme mengde energi per dag.

Beregning av antall solcellepaneler og kapasitet

Siden solcellepaneler genererer elektrisk energi bare i dagslys, da må dette tas i betraktning først og fremst, det er også verdt å forstå at produksjonen på overskyede dager og om vinteren er veldig redusert, og kan være 10-30 prosent av panelets kraft. For enkelhets skyld vil vi beregne fra april til oktober, på tidspunktet for dagen, går hovedproduksjonen fra 9 til 17, dvs. 7-8 timer om dagen... Om sommeren vil intervallene selvfølgelig være lengre, fra soloppgang til solnedgang, men i løpet av disse timene vil produksjonen være mye mindre enn den nominelle, så vi tar et gjennomsnitt.

Les også: Velge en god dieselvarmer til garasjen og sommerhuset

Så 4 solcellepaneler med en kapasitet på 250W. (Totalt 1000W). 8 kWh energi vil genereres per dag, dvs. per måned er det 240 kWh. Men dette er en ideell beregning, som vi sa ovenfor, på overskyede dager vil produksjonen være mindre, så det er bedre å ta 70% av produksjonen, 240 * 0,7 = 168 kWh. Dette er en gjennomsnittlig beregning uten tap i omformeren og batteriene. Denne verdien kan også brukes til å beregne et nettverk solenergiverk der batterier ikke brukes.

Før du beregner solcellepaneler for ditt hjem

Hva er viktig å vite på forhånd? Faktisk er installasjon av solcellepaneler en ansvarlig virksomhet, og foreløpige beregninger vil ikke bare spare penger, men også skape et energieffektivt system som tar hensyn til alle elementene.

Du må begynne med strømforbruket i hjemmet ditt. For å forstå hvordan du skal beregne antall solcellepaneler for ditt hjem, må du starte med dette. For eksempel har du et behov for å lage en autonom strømforsyning for en elektrisk kjele og fire pærer. Det er veldig enkelt å beregne forbruket: det er nok å lage en tabell over en slik plan:

Forbrukerelement i nettverket	Kraft i W.	Hvor mange enheter?	Hvor mye arbeidstid som forventes per dag	Mottatt verdi per dag (Wh)
Elektrisk kjele	2000	1	4	4000
Glødelampe	100	4	3	1200
Beløp	2100	5200

Hvordan bruke et slikt skilt? Finn ut hvor mye en bestemt enhet bruker i watt. Hvor mange enheter av hver type er det? I eksemplet en kjele og fire glødelamper. Neste: hvilken arbeidstid forventes det per dag? for eksempel vil kjelen fungere i fire timer, lampene i tre. Vi multipliserer kolonnene horisontalt med hverandre. For en kjele vil det for eksempel være 2000x1x4 = 4000 Wh (forbruk av en bestemt enhet per dag). Deretter oppsummerer vi alle oppnådde målinger, finner ut det totale energiforbruket per dag. I tilfelle eksempler er dette 5200 Wh

Beregning av batterier for et solkraftverk

Deretter, la oss gå videre til å beregne batterikapasiteten for solcellepaneler.Mengden og kapasiteten deres skal være slik at energien som er lagret i dem er nok for den mørke tiden på dagen, det er verdt å vurdere at forbruket av strøm om natten er minimalt, sammenlignet med aktivitet på dagtid.

100Ah batteri lagrer omtrent 100A * 12V = 1200W. (en 100W lyspære vil fungere fra et slikt batteri i 12 timer). Så hvis du bruker 2,4 kWh per natt. strøm, så må du installere 2 batterier på 100 Ah hver. (12V), men her bør man huske på at det er uønsket å lade ut batteriene med 100%, og bedre ikke mer enn 70% -50%. Basert på dette får vi de to batteriene på 100Ah hver. vil lagre 2400 * 0,7 = 1700Wh. Dette gjelder når du lader ut med små strømmer, når du kobler til kraftige forbrukere, oppstår et spenningsfall og kapasiteten faktisk reduseres.

Hvis du vil beregne hvor mye batterikapasitet som trengs for et solbatteri, er det nedenfor en korrespondansetabell (for et 12V-system.):

Solbatteri 50W. - batteri 20-40 A.h.
100W. - 50-70 A.h.
150W. - 70-100 A.h.
200W. - 100-130 A.h.
300W. - 150-250 A.h.

Hva skal du telle videre?

Det er nødvendig å bestemme hvor mye stråling som faller per år spesielt i ditt områdehvor du bor og hvor huset ligger. Slike indikatorer kan enten bestilles fra meteorologitjenesten, eller du kan finne tabeller for ditt område på Internett. Google har forresten en utmerket service som lar deg bestemme nivået på solstråling, men det er ikke tilgjengelig i alle land. Derfor er det enkleste alternativet å finne tabeller på Internett. Her er noen av dem. Solstråling er angitt i “kWh / m² / dag”:

Gjennomsnittlig månedlig nivå av solstråling i Russland

Gjennomsnittlig månedlig nivå av solstråling i Ukraina

Gjennomsnittlig månedlig nivå av solstråling i Hviterussland

Gå videre: hvordan beregner du kraften til et solcellepanel? La oss for eksempel se avlesningene for Kiev i tabellen. Her er de mest effektive månedene når det gjelder isolasjon, mai og juli, med en indikator på 5,25. Et annet viktig poeng er å ta hensyn til tapet av batterilading. Denne indikatoren kan sees i dokumentasjonen for utstyret eller spør spesialister, men ofte er dette tallet omtrent 20%. Det vil si at vi må gjøre i beregningene "overlapping" på overløp av lading og utlading av batteriet. Dermed vil dette tallet være 1,2 - der 1 (eller 100%) er vår beregnede 5200 Wh per forbrukedag, og 0,2 (20%) er overskridelsen på batteriet. Så et eksempel:

W = 5200 × 1,2 = 6240 Wh eller 6,24 kWh

Nå videre. Følgende formel er basert på korreksjonsfaktorer, for sommeren er den 0,5 og for vinteren er den 0,7. Disse faktorene vil bidra til å beregne produksjonen av ett panel per dag. Avhengig av sesong og nivået av isolasjon. Så for eksempel installerer vi paneler med en effekt på 130 W:

W = 0,5 × 130 × 5,25 = 341,25 Wh W = 0,7 × 130 × 0,86 = 78,26 Wh

Hvor henholdsvis den første formelen viser produksjonen om sommeren, den mest effektive måneden i året (data hentet fra tabellen). Den andre formelen er for den mest ineffektive vintermåneden.

Les også: Geysers Proton: anmeldelse, anmeldelser, funksjonsfeil

Nå må du dele 6240 Wh oppnådd i det første eksemplet, dele med resultatene oppnådd i den andre og tredje formelen:

N = 6240 / 341,25 = 18,3 N = 6240 / 78,26 = 79,73

Så de oppnådde resultatene er vårt antall paneler som kreves for å generere en gitt energiindikator. Følgelig vil det være behov for 18 paneler for sommerperioden og 80 for vinterperioden. Slik kan forskjellige indikatorer være for forskjellige perioder av året. Selvfølgelig er slike beregninger ikke helt nøyaktige, og faktisk er det mange flere faktorer som påvirker energiproduksjonen. Du kan lese om dem i artikkelen om installasjon av solcellepaneler.

Effektiviteten kan bli betydelig påvirket av hellingsvinkelen til panelene, tilstedeværelsen av stasjoner som roterer panelene mot solen, eller deres fravær. Til slutt vil jeg si at batterier neppe vil kunne forsyne hjemmet ditt med den nødvendige energien, bare hvis du ikke har store områder for solcellepaneler.Men likevel er den største fordelen med batterier at du alltid kan øke effekten ved å legge til nye paneler. Eller ved å erstatte noen solceller med andre, kraftigere.

Omformerens kraft og tap

Nå, som for omformeren, har den også sin egen effektivitet, som er omtrent 75-90%, dvs. alle oppnådde verdier av energiproduksjon og reserve kan tilskrives disse prosentene. Som et resultat er det bedre å ta en dobbel reservekapasitet for batterier, så med et forbruk på 2400Wh per natt, installer 4 batterier med en kapasitet på 100Ah. 100A * 12V * 4 = 4800Wh. Inverterens effekt viser den nominelle belastningen som kan kobles til den., dvs. antall og type husholdningsapparater.

Som et resultat får vi et solkraftverk på 2,5 kW:

Solcellepaneler 4stk. 250W hver. Generasjon per måned 170-240 kWh (36 tusen rubler)
Batteri 100 Ah hver. 4 ting. lager opp til 4800 watt. (AGM-batterier 50 tusen rubler)
Inverter 2,4 kW nominell effekt for det tilkoblede utstyret (27 tusen)

Totalt 113 tusen rubler. for et sett med utstyr.

Varianter av solmoduler for hjemmet

Modulære solcellepaneler består av solcelleomformere. I produksjonen produseres to typer slike enheter.

Forskjellen mellom omformere er i typen silisiumhalvledere:

Polykrystallinsk... Slike solceller oppnås ved langvarig avkjøling av silisiumsmelten. Selv om denne teknologien reduserer kostnadene ved produksjonsprosessen betydelig og gjør produktene rimeligere for kjøpere, overgår effektiviteten ikke 12%.
Monokrystallinsk... I dette tilfellet snakker vi om den kunstige veksten av silisiumkrystaller, som deretter blir kuttet i tynne vafler. Denne metoden regnes som den dyreste, men den gir høyere effektivitet. Den gjennomsnittlige verdien svinger innen 17%, men det er fotoceller basert på enkeltkrystaller og med høyere hastigheter.

Fotoceller basert på polykrystaller har en flat firkantet form og en overflate med en inhomogen struktur. Samtidig har monokrystallinske solceller en jevn overflatestruktur og en firkantet form med kutte hjørner.

Med samme kapasitet som solcellepaneler for et hjem, er den første versjonen av panelene større enn den andre, siden de er mindre effektive. Selv om kostnadene for polykrystallinske paneler er omtrent 10% lavere, er de populære for.

Husholdningsapparater strøm, strømforbruk

Nå, med hensyn til forbrukere og deres kapasitet, er det de viktigste:

Led TV - 50-150W.
Kjøleskap klasse A - 100-300W. (bare når kompressoren er i gang)
Notisbok - 20-50W
Energisparelampe - 30W, LED 3-9W
Veggmontert kjele (elektronikk + innebygd pumpe) - 70-130W.
Ruter - 10-20W.
Klimaanlegg 9 - 700-900W.
E-post Tekanne - 1500W.
Mikrobølgeovn - 500-700W.
Vaskemaskin - 600 - 900W.
DVR + 4 kameraer - 30-50W.

Alle krefter er angitt per times drift av enheten, bør man huske på at de fleste enheter fungerer i kort tid, kjelen varmes opp i 5 minutter, kjøleskapet slås på hver 2-3 time i en time for å opprettholde tempoet. Kjelepumpen fungerer også når temperaturen på kjølevæsken opprettholdes. Du kan også beregne andre enheter i henhold til dette prinsippet.

Beregning av grunnleggende indikatorer - hvor mange batterier som trengs og hvilken effekt

Før beregningene startes, bør det utarbeides en spesiell tabell der innhentede data vil legges inn. Det skal være 30 vertikale kolonner og horisontale - i henhold til antall husholdningsapparater som brukes av eierne.

Foreløp

Den første kolonnen vil indikere ordrenummeret til husholdningsapparatet. Vi la ned navnet i den andre kolonnen. Den tredje kolonnen er kraften til hver av enhetene. I de neste 24 kolonnene må du angi timene fra 01 til 24.

Les også: Hvilken varmeovn å velge - infrarød, olje eller konveksjon?

I disse cellene, i form av desimalfraksjoner, vil vi legge inn følgende data:

telleren representerer perioden for hver armatur for en bestemt time (i desimal);
nevneren er det elektriske apparatets individuelle kraft (en slik repetisjon forenkler prosessen med videre beregninger).

Kolonne 28 er ment å oppsummere den totale driftstiden til det elektriske apparatet innen en dag. Neste kolonne inneholder data om energiforbruket til en individuell enhet den siste dagen - denne figuren oppnås ved å multiplisere driftsperioden med strømforbruket. I den siste vertikale kolonnen registreres notater, for eksempel resultatene av mellomberegninger.

Hvordan beregne kraften riktig?

Hva indikerer panelets kraft? Hvis den for eksempel er lik 240 W, vil den gi ut så mye ved 1000 W / kvm. isolasjon.

Det er tydelig at bjelkene ikke faller på panelet med samme intensitet hele året, og om dagen, og arbeider fra 4 til 6 timer i den kalde årstiden, er det i stand til å levere 1440 W / t.

I løpet av sommeren øker arbeidsvarigheten og når 8-10 timer.

Maksimal indikator vokser også og nærmer seg 2400 W / h-merket. Dette er ideelt. Faktisk er det korrigert for insolasjon.

Et eksempel på beregning av energiforbruket til enheter

Det er alltid et kjøleskap, TV, datamaskin, vaskemaskin, kjele, strykejern, mikrobølgeovn og andre husholdningsapparater i huset, uten hvilket livet blir ubehagelig. I tillegg brukes minst 100 lyspærer til belysning (la dem være energieffektive). Alt dette bør tas i betraktning når du beregner kraften til solcellepaneler installert i huset.

Tabellen inneholder data om strøm, driftstid, energiforbruk osv. De jobber alle året rundt:

Apparatet	Makt	Varighet av bruk per dag	Daglig inntak
Lyspærer	200 watt	omtrent 10 timer	2 kWh
Kjøleskap	500 watt	3 timer	1,5 kWh
Notisbok	100 watt	opptil 5 timer	0,5 kWh
Vaskemaskin	500 watt	klokka 6	3 kWh
Jern	1500 watt	1 time	1,5 kWh
Fjernsyn	150 watt	klokka 5	0,8 kWh
Kjele 150 liter	1,2 kW	klokka 5	6 kWh
Inverter	20 watt	24 timer	0,5 kWh
Kontroller	5W	24 timer	0,1 kWh
Mikrobølgeovn	500 watt	2 timer	3 kWh

Etter å ha gjort en enkel beregning, når vi det totale daglige energiforbruket - 18,9 kW / t. Til dette må vi legge til kraften i tilleggsutstyr, som ikke brukes hver dag - en vannkoker, en matprosessor, en pumpe, en hårføner osv. I gjennomsnitt vil det vise seg minst 25 kW / t pr. dag.

Vi anbefaler:

Inverter for solcellepaneler: typer, oversikt over modeller, tilkoblingsfunksjoner, utvalgskriterier og pris
De beste hybrid-solomformerne: likheter og forskjeller, pris, hvor du kan kjøpe - TOP-6
Campinglykt på solbatterier: funksjoner, funksjoner, egenskaper, pris - TOP-7

Følgelig er det månedlige energiforbruket 750 kWh. For at de nåværende kostnadene skal dekkes, må solbatteriet produsere minst det endelige tallet, dvs. 750 kW.

Hvis beregningen utføres for et solcellepanel som er planlagt for installasjon i et landsted, hvor det er færre enheter og sesongbruk, er det klart at dette tallet vil være mye mindre.

Hvordan beregnes strømforbruket i et hjem?

Hovedformålet med beregningene er å finne ut hvor mange solcellepaneler som trengs for ditt hjem. På samme tid, hvis kraften fra solcellepanelet er indikert av produsenten, må husstandens behov og den virkelige mengden strøm som et slikt panel kan gi per dag beregnes uavhengig.

Fra og med hjemmeeierskap dukker spørsmålet straks opp: hvordan teller man? Det er to alternativer her, avhengig av om du har en elektrisk måler:

Hvis du har en måler, og du tar avlesninger fra den hver måned, er det enkelt å beregne det daglige strømforbruket. Det er nødvendig å dele den månedlige indikatoren med antall dager. Den forbrukte energien beregnes i kWh. For eksempel bruker du 90 kWh per måned. Dette tallet må deles med 30, og du får et daglig forbruk på 3 kW • t.
Det andre alternativet er mer komplisert. Hvis du av en eller annen grunn ikke betaler for strøm (for eksempel ikke har du tatt den med til det nye huset ditt ennå), må du lage en fullstendig liste over alle elektriske apparater du har for å beregne energien av alle per dag, og legg til ønsket resultat ved å legge til alt sammen. Det vil si at du må ta kraften til enheten som bruker strøm (det er som regel indikert av produsenten), og multipliser med antall timer denne enheten vil fungere. For eksempel har en standard glødelampe en effekt på 100W, og den vil visstnok fungere for deg 6 timer om dagen. Dette betyr at for å beregne strømforbruket, skal 100 multipliseres med 6. Det viser seg at 600W • h. Du har tre slike lamper, og alle fungerer i samme modus. Dette betyr at det daglige forbruket av en lampe må multipliseres med 3. Du får 1800W • t. På en lignende måte beregnes strømforbruket til alle forbruksenheter i huset.

Stille inn spenningsnivået for solcellepaneler

For å forstå hvor mye energi solcellepaneler gir, må du bestemme nivået på driftsspenningen. Denne verdien er alltid et multiplum på 12 volt, siden denne spenningen er typisk for de fleste batterier. De mest brukte omformerne, kontrollerne og solcellepanelene med spenninger på 12, 24 eller 48 volt.

For systemer med høyere spenningsnivå kan forsyningskabler med mindre tverrsnitt brukes, noe som sikrer høy pålitelighet av tilkoblingene.

Samtidig kan 12 volt batterier, hvis de går i stykker, byttes ut en etter en. En funksjon av driftsbatterier med en spenning på 24 volt vil være behovet for å skifte noder bare parvis. Ved bruk av et system med en spenning på 48 volt, vil det være nødvendig å bytte 4 batterier samtidig plassert på samme gren. I tillegg kan uforsiktig håndtering av 48 volt batterier føre til elektrisk støt.

Driftsspenningen til det elektriske systemet påvirker direkte hvor mye solcellepanelet gir. Denne faktoren tas i betraktning når du velger nødvendig utstyr.

Forholdet mellom inverterkraft og toppbelastning ser slik ut:

3-6 kW - 48 volt;
1,5-3 kW - 24 eller 48 volt;
opptil 1,5 kW - 12, 24 eller 48 volt.

I det aktuelle eksemplet vil valget mellom vanskeligheter med å skifte batterier og påliteligheten til ledningene bli gjort til fordel for sistnevnte. Driftsspenningsnivået vil være 24 volt.